Багатошарова мідна фольга. Огляд промислових технологій гнучких шин

 

Шина відноситься до провідника, який служить основою для передачі електроенергії та збору струму в системах живлення або розподілу. Зазвичай він виготовляється з міді або алюмінію.

 

Гнучка шина/гнучке з’єднання відноситься до гнучкого провідника, виготовленого з тонких металевих смуг, ламінованої металевої фольги або багатожильних дротяних структур. Він використовується для забезпечення надійних електричних з’єднань за певних умов простору, теплового розширення та вібрації.

 

Багато{0}}шарова гнучка шина з мідної фольги/гнучке з’єднання з ламінованої мідної фольги є різновидом гнучкої шини. Він створений шляхом укладання кількох шарів надзвичайно тонкої мідної фольги (або мідних смуг) разом, з’єднаних в єдину структуру за допомогою пресування, зварювання, дифузійного з’єднання (або молекулярної дифузії) тощо, щоб забезпечити як хорошу електропровідність, так і певний ступінь гнучкості.

 

Його основне призначення — забезпечити надійні гнучкі з’єднання з низьким-імпедансом у програмах, де потрібна передача великого струму, але деформація компонування чи конструкції, теплове розширення, вібрація та помилки вирівнювання викликають занепокоєння.

 

 

 

 

Структурна форма

Звичайні гнучкі мідні з’єднувальні-конструкції з пресового з’єднання включають:

 

Багатошарова -плоска-структура стопки (кілька тонких шарів мідної фольги укладаються паралельно)

Хвилеподібна/змієподібна/спіральна структура (хвилі, вигини або спіралі вводяться між шарами для забезпечення гнучкої амортизації)

Частково розташовані в шаховому порядку або пересічні конструкції використовуються для рівномірного розподілу струму, зменшення опору або зменшення механічної напруги

У патентній літературі описуються «багатошарові гнучкі з’єднання мідної фольги», у яких мідна фольга складена у вигляді хвилястої, змієподібної або розгорнутої спіральної смуги. Проміжні шари можуть бути розташовані в шаховому порядку або зміщені, щоб забезпечити гнучке розширення та звуження в певному напрямку або довжині.

 

Загальні процеси виробництва/підключення

Під час виробничого процесу кілька шарів мідної фольги повинні бути об’єднані в єдиний блок, а також повинні бути забезпечені надійні електричні з’єднання між кожним шаром і між кожним шаром і його кінцем:

 

Пресування/холодне пресування/гаряче пресування	Багато{0}}шарова мідна фольга стискається під високим тиском, щоб збільшити площу контакту між шарами та зменшити опір.
Молекулярне дифузійне з’єднання / дифузійне з’єднання	Під певною температурою та тиском атоми металу дифундують між шарами, досягаючи зв’язку -з-металом без необхідності надмірного припою. Це призводить до низького контактного опору та надійного електричного з’єднання.
Пайка/з’єднання на основі-срібла	Припій-на основі срібла використовується для спаювання мідної фольги між шарами, особливо на кінцях з’єднання сегментів і клемних блоків гнучкої ламінованої мідної фольги роз’ємів.
Обробка поверхні/покриття (наприклад, олово, нікель і срібло)	Підвищує стійкість до окислення та корозії, а також зменшує опір контакту.
Штампування / Штампування / Різання	Отвори для болтів, отвори або смужки зарезервовані на кінцях гнучкої шини з мідної фольги або на кінцях з’єднань для полегшення встановлення, фіксації та з’єднання.

 

Оскільки мідна фольга за своєю природою є тонкою та гнучкою, процес виробництва також вимагає контролю за геометричною точністю, рівномірністю ламінування, ризиком пропуску проміжного шару та викривлення.

 

 

 

 

 

Гнучкі акумуляторні шини з мідної фольги мають такі ключові переваги та ключові характеристики:

 

Висока провідність / низький опір	Багато{0}}шарове укладання та хороша міжшарова-провідність призводять до низького загального опору. Великі площі контактів і короткі шляхи струму допомагають зменшити падіння напруги.
Відмінна гнучкість/гнучка еластичність	Конструкція, складена + гофрований/змієвидний, забезпечує надійне з’єднання в умовах обмеженого вигину, розтягування та теплового розширення, зменшуючи концентрацію напруги.
Відмінне управління температурою / розсіювання тепла	Відносно велике співвідношення поверхні-до-поперечного-перерізу тонкої мідної фольги сприяє розсіюванню тепла. Гнучка структура також покращує шлях розсіювання тепла.
Надійність у вібраційних і термоциклічних умовах	Робота обладнання часто зазнає температурних циклів, механічної вібрації та змін у розширенні та звуженні, що призводить до значного навантаження. Гнучка конструкція багато{1}}шарової структури мідної фольги зменшує деформацію та затримує втому.
Компактна структура та легка вага	Порівняно з рішеннями, що використовують товсті мідні шини + з’єднувачі або з’єднувачі, багатошарові зварювальні шини з мідної фольги тонші та легші, що робить їх придатними для систем з високою щільністю енергії та обмеженим простором.
Можливість адаптації до сценаріїв великого струму/високої потужності	У таких сценаріях, як нова енергетика, перетворення частоти, силові шини та зберігання енергії, де потрібен великий струм і існують обмеження просторового розташування, мідні гнучкі шини для літієвих батарей пропонують ідеальне рішення.

 

Звичайно, недоліки або проблеми, які необхідно подолати, включають поганий міжшаровий контакт, складну обробку, високі витрати, складність у розробці втомного ресурсу та керування термічними навантаженнями.